高三名校物理试题（第03期）05 机械能

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精专题6机械能（原卷版）全国新课标Ⅰ卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标Ⅰ卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标Ⅰ卷考区具有借鉴价值的典型题,优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标Ⅰ卷专版所选试题和新课标Ⅱ卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。一单项选择题:1.【2014·汝城一中11月月考】如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上．若以地面为零势能面而且不计空气阻力，则①物体到海平面时的势能为mgh ②重力对物体做的功为mgh③物体在海平面上的动能为eq\f（1，2)mv02＋mgh④物体在海平面上的机械能为eq\f(1，2）mv02其中正确的是（）A．①②③B．②③④C．①③④D．①②④2。【2014·汝城一中11月月考】如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个滑块,用轻绳系着滑块绕过光滑的定滑轮,以大小恒定的拉力F拉绳,使滑块从A点起由静止开始上升．若从A点上升至B点和从B点上升至C点的过程中拉力F做的功分别为W1、W2，滑块经B、C两点时的动能分别为EkB、EkC，图中AB＝BC，则一定有（）A．W1〉W2B．W1<W2C．EkB〉EkCD．EkB〈EkC3。【2013·西工大附中第四次适应性训练】关于物理学的研究方法,以下说法错误的是A．伽利略开创了运用逻辑推理和实验相结合进行科学研究的方法B．卡文迪许在利用扭秤实验装置测量万有引力常量时,应用了放大法C．电场强度是用比值法定义的，因而电场强度与电场力成正比,与试探电荷的电量成反比D．合力与分力、总电阻、交流电的有效值用的是“等效替代”的方法4。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如右图所示，水平传送带保持2m/s的速度运动。一质量为1kg的物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。现将该物体无初速地放到传送带上的A点，然后运动到了距A点2m的B点，则皮带对该物体做的功为（

)A。0。5J

B。2J

C。2。5J

D。4J

5。【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图所示，木块从左边斜面的A点自静止开始下滑，经过一段水平面后，又滑上右边斜面并停留在B点.若动摩擦因数处处相等,AB连线与水平面夹角为θ，则木块与接触面间的动摩擦因数为：（不考虑木块在路径转折处碰撞损失的能量)(）A.sinθB。cosθC。tanθD.cotθ6。【2013·西安一中第一学期期末考试题】如图所示，质量相等的物体A和物体B与地面的动摩擦因数相等,在力F的作用下，一起沿水平地面向右移动x，则（）A．摩擦力对A、B做功相等B．A、B动能的增量相同C．F对A做的功与F对B做的功相等D．合外力对A做的总功与合外力对B做的总功不相等7。【2014·山西高三四校联考】如图所示，水平放置的传送带以v=2m/s的速度向右运行，现将一质量为m=1kg的小物体轻轻地放在传送带的左端，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.2，左端与右端相距4m，则小物体从左端运动到右端所需时间及此过程中由于摩擦产生的热量分别为(g取10m/s2）

A.2s2JB.2s8JC。2.5s2JD。2.5s8J8.【2014·太原五中12月高三月考】据中新社北京2月26日电，中国军队2013年将举行近40场军事演习，以提高信息化条件下威慑和实战能力.若在某次军事演习中，一跳伞队员在t=0时由静止的直升机上跳下，先做自由落体运动，在t1时刻，速度达到v1时打开降落伞，做减速运动，在t2时刻以速度v2着地，他的速度—时间图象如图所示.（跳伞队员的质量为MA。在0～t2时间内，降落伞和跳伞队员的机械能逐渐减小B。降落伞打开后降落伞和跳伞队员所受的阻力与速率成正比C.若第一个跳伞队员跳下后，经过时间t1，第二个跳伞队员跳下，则他们在空中的距离先增大后减小D。t1～t2时间内阻力对降落伞和跳伞队员所做的功为9.【2014·太原五中12月高三月考】某动车组在平直轨道上经历匀加速、匀速与再次匀加速运行的一段时间内的v-t图像如图所示。已知动车组的总质量为2.0×105kg,假设动车组运动时受到的阻力是其重力的0。1倍,取g=10m/s2。由此可知：A.在200s~450s内，动车组的牵引力为零B.在0～600s内的匀加速、匀速与再次匀加速三段过程中，匀速过程中牵引力做功最多C。动车组在0~600s内位移的大小为3×104mD。0~600s内的最大牵引力为4。0×104N10。【2014·太原五中12月高三月考】如图所示,上表面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小木块以速度v0从木板的左端滑上木板,当木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了S，小木块相对木板滑动了d。下列关于滑动摩擦力做功情况分析正确的是：A。木块动能的减少量等于滑动摩擦力对木板做的功B.木板动能的增加量等于木块克服滑动摩擦力做的功C。滑动摩擦力对木板所做功等于滑动摩擦力对木块做的功D.木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对木板的位移的乘积11.【2014·江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，“神舟”飞船升空后，进入近地点为B、远地点为A的椭圆轨道I上飞行。飞行数圈后变轨，在过远地点A的圆轨道II上做匀速圆周运动。飞船由椭圆轨道运行变轨到圆形轨道运行后（）A。周期变短，机械能增加B。周期变短,机械能减少C。周期变长，机械能增加D.周期变长，机械能减少12。【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】物体在合外力作用下由静止开始作直线运动，经过时间t速度为v，若合外力的功率恒定，则在这段时间内的位移s为()13.【2013·湖南怀化高三期末】在2012年怀化市中学生篮球比赛中，张宇同学在最后一节三分线外投篮,空心入网,弹网后篮球竖直下落，为该队赢得了比赛。若空气阻力大小恒定，则下列说法能正确反映球从出手到落地这一过程的是`A。篮球上升过程加速度小于g，下降过程加速度大于gB.篮球匀加速上升,变减速下降C。篮球在上升过程中动能减少，下降时机械能增加D。篮球在出手时的机械能一定大于落地时的机械能14。【2014·怀化高三第一次调研】将一只苹果斜向上抛出,苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3．图中曲线为苹果在空中运行的轨迹．若不计空气阻力的影响,以下说法正确的是A．苹果通过第1个窗户所用的时间最长B．苹果通过第3个窗户的平均速度最大C．苹果通过第1个窗户克服重力做的功最大D．苹果通过第3个窗户克服重力做功的平均功率最小二多选题:15.【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】近年来的冬季，我国南方地区常发生冰雪灾害,持续的雨雪冰冻导致城区大面积停水断电，许多街道大树树枝被冰雪压断，给市民生活带来极大不便。下列说法正确的是

A．武警官兵在高速公路上撒工业用盐，目的是增大过往车辆轮胎与地面间的动摩擦因数B．为了安全起见,结冰的高速公路上，车辆应减速慢行，以减小行驶车辆惯性C．在结冰的路面上,车辆如果保持原来的功率行驶而不打滑，那么其最大运行速度将增大D．据测定，某汽车轮胎与普通路面的动摩擦因数为0。7，而与冰面间的动摩擦因数为0.1，那么该汽车以相同的速度在普通路面和冰面上行驶，急刹车后滑行的距离之比为7：116.【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示,A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力.下列说法正确的是A．在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后的下降过程中，安全带的作用力小于B的重力17。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示,一个质量为m的物体（可视为质点)，由斜面底端的A点以某一初速度冲上倾角为300的固定斜面做匀减速直线运动,减速的加速度大小为g，物体沿斜面上升的最大高度为h,在此过程中A.重力势能增加了2mghB.机械能损失了mghC．动能损失了mghD。系统生热18。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行.将一个物体轻轻放在传送带底端，第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度，第二阶段与传送带相对静止，匀速运动到达传送带顶端。下列说法中正确的是A．第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B．第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体重力势能的变化C．第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加D．物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程摩擦力对物体所做的功19。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示,一个小物体在足够长的斜面上以一定初速度沿斜面向上，斜面各处粗糙程度相同，则物体在斜面上运动的过程中A．动能一定一直减小B．机械能一直减小C．如果某段时间内摩擦力做功与物体动能的改变量相同,则此后物体动能将不断增大D．如果某两段时间内摩擦力做功相同，这两段时间内摩擦力做功功率一定相等20。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】2009年是中华人民共和国成立60周年，某中学物理兴趣小组用空心透明塑料管制作了如图所示的竖直“60”造型。两个“0”字型的半径均为R。让一质量为m、直径略小于管径的光滑小球从入口A处射入，依次经过图中的B、C、D三点，最后从E点飞出。已知BC是“0"字型的一条直径,D点是该造型最左侧的一点，当地的重力加速度为g，不计一切阻力,则小球在整个运动过程中（）A。在B、C、D三点中，距A点位移最大的是B点，路程最大的是D点B.若小球在C点对管壁的作用力恰好为零，则在B点小球对管壁的压力大小为6mgC.在B、C、D三点中，瞬时速率最大的是D点，最小的是C点D。小球从E点飞出后将做匀变速运动21.【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】如图所示,A为系在竖直轻弹簧上的小球，在竖直向下的恒力F的作用下，弹簧被压缩到B点,现突然撤去力F,小球将在竖直方向上开始运动,若不计空气阻力,则下列中说法正确的是（）A．撤去F后小球,地球,弹簧构成的系统机械能守恒;B．小球在上升过程中，弹性势能先减小后增大；C．小球在上升过程中,弹簧的形变量恢复到最初（指撤去力F的瞬间)的一半时,小球的动能最大；D．小球在上升过程中,动能先增大后减小；22。【2014·西安一中高三第一学期期末试题】汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0。t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶,到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变).下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是（）23。【2014·湖南五市十校联考】如图所示,竖直放置的光滑圆轨道被固定在水平地面上，半径r=0。4m，最低点处有一小球（半径比r小很多），现给小球以水平向右的初速度v0,则要使小球不脱离圆轨道运动，v0应当满足(g=10m/s）(）A．B．C．D．24。【2014·西安一中高三第一学期期末试题】如图甲所示，一根轻质弹簧竖直放置在水平地面上，下端固定，弹簧的正上方O点有一物块从静止下落并压缩弹簧，图甲中A点为弹簧处于自然长度时上端的位置，B点为弹簧弹力与物块所受重力大小相等的位置，C点为物块运动的最低点,若A、B、C三点与O点的距离分别用xA、xB、xC表示,物块加速度的大小用a表示,物块的动能Ek表示，物块由O点下落的距离用x表示,g表示重力加速度，则能正确反映a和Ek随x变化的图象大致是()25.【2013·西工大附中第四次适应性训练】如图（a）所示，小球的初速度为v0，沿光滑斜面上滑，能上滑的最大高度为h，在图（b)中，四个物体的初速度均为v0.在A图中,小球沿一光滑内轨向上运动，内轨半径大于h;在B图中，小球沿一光滑内轨向上运动,内轨半径小于h；在图C中，小球沿一光滑内轨向上运动，内轨直径等于h；在D图中，小球固定在轻杆的下端,轻杆的长度为h的一半，小球随轻杆绕O点无摩擦向上转动．则小球上升的高度能达到h的有26。【2014·汝城一中11月月考】如图，一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑，沿斜面上升的最大高度为h。下列说法中正确的是(设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0）(）A．若把斜面CB部分截去，物体冲过C点后上升的最大高度仍为hB．若把斜面AB变成曲面AEB，物体沿此曲面上升仍能到达B点C．若把斜面弯成圆弧形D，物体仍沿圆弧升高hD．若把斜面从C点以上部分弯成与C点相切的圆弧状,物体上升的最大高度有可能仍为h27。【2014·太原五中12月高三月考】如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点）从轨道的A端以初动能Ek0冲上水平轨道AB，沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。则：A。小物块与水平轨道的动摩擦因数B。为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R应满足C.如果，且增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1。5R,则小物块将滑离水平轨道D。如果，且增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是2R，则小物块将滑离水平轨道28。【2014·新余高三上学期期末质检】如图，质量为M、长度为L的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动．物块和小车之间的摩擦力为Ff．物块滑到小车的最右端时，小车运动的距离为s．在这个过程中，以下结论正确的是（)Ａ．物块到达小车最右端时具有的动能为F（L+s)Ｂ．物块到达小车最右端时，小车具有的动能为FfsＣ．物块克服摩擦力所做的功为Ff(L+s）Ｄ．物块和小车增加的机械能为Ffs29。【2014·江西稳派名校学术联盟高三调研】如图甲所示,甲、乙两个小球可视为质点，甲球沿光滑斜面由静止开始下滑，乙球做自由落体运动，甲、乙两球的动能与路程的关系图象如图乙所示。下列说法正确的是A.甲球机械能不守恒，乙球机械能守恒B。甲、乙两球的质量之比为：＝4：1C.甲、乙两球的动能均为时，两球高度相同D。甲、乙两球的动能均为时，运动的时间之比为:＝l：l30.【2014·江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，在绝缘的斜面上方,存在着匀强电场，电场方向平行于斜面向上，斜面上的带电金属块在平行于斜面的力F作用下沿斜面移动。已知金属块在移动的过程中，力F做功32J，金属块克服电场力做功8J，金属块克服摩擦力做功16J,重力势能增加18J，则在此过程中金属块的（）A.动能减少10JB。电势能增加24JC.机械能减少24J．D.内能增加16J31。【2014·怀化高三第一次调研】如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，b的质量为m，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度（未与滑轮相碰)过程中A．物块a重力势能减少mghB．摩擦力对a做的功小于a机械能的增加C．摩擦力对a做的功小于物块a、b动能增加之和D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等三计算题：32.【2013·湖南怀化高三期末】（8分）中国海军歼—15舰载机已经在“辽宁”舰上多次进行触舰复飞，并已经进行了舰载机着陆和甲板起飞。这标志着我国已经基本拥有在航母上起降舰载机的能力.消息人士还记录了歼15起飞的大概过程。10时55分，飞机由机库运到飞行甲板上。11时15分,清理跑道，拖车把飞机拉到跑道起点，刹车.11时25分，甲板阻力板打开，舰载机发动机点火，保持转速70％。11时28分许，舰载机刹车松开，加速至最大推力，飞机滑跃离开甲板，顺利升空。现将飞机起飞模型简化为飞机先在水平甲板上做匀加速直线运动，再在倾角为θ=15°的斜面甲板上以最大功率做加速运动，最后从甲板飞出的速度为360km/h。若飞机的质量为18吨,甲板AB=180m，BC=50m,（飞机长度忽略当做质点，不计一切摩擦和空气阻力，取sin15°=0.3，g=10m/s2)（1）如果要求到达甲板B点的速度至少为离开斜面甲板速度的60%，则飞机在水平甲板上运动时的牵引力至少为多少才能使飞机起飞？(2）如果到达B点时飞机刚好到达最大功率,则从飞机开始运动到飞离甲板共需多少时间？33.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图，一条长为L的细线上端固定，下端拴一个质量为m的带电为q的小球，将它置于一方向水平向右的匀强电场中，使细线竖直拉直时小球在A点静止释放，当细线离开竖直位置偏角α=60°时，小球速度为0.（1）求:①小球带电性质②电场强度E（2）要小球恰好完成竖直圆周运动,求A点释放小球时应有初速度vA（可含根式)34.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图，竖直放置的大圆环圆心为O，半径为R，质量为m的小球A套在大圆环上，有一足够长的细轻绳拴在A上，另一端跨过固定在大圆环最高点C处的一个小滑轮后吊着一个小球B，不计滑轮半径和质量、不计绳子的质量,不计一切摩擦，绳子不可伸长．平衡时弦CA所对的圆心角θ=30°。求:［学_（1)小球B质量mB（2）若mB=m,将小球A从圆心O的等高点D静止释放后小球A、B轨道稍微错开互不影响，求小球A的最大速度vAM。（可含根式)35.【2014·吉安白鹭洲高三上学期期中考试】如图所示,质量为m的汽车以恒定功率P从A点由静止出发，先沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到B点（其受到的阻力为车重k1倍)，随后沿着长度为S2的水平面运动到D点（其受到的阻力为车重k2倍）。若S1和S2足够长，汽车在AB、BD段最后均可达到匀速行驶。求：（1）汽车在AB段和BD段分别耗时为多少？达到匀速时，其速度V1和V2分别为多大？（2）汽车发动机在过B点后，为了省油，至少还需工作多久才能到达D点.（3）若汽车可先沿着长度为S2的水平面运动（其受到的阻力为车重k2倍)，随后沿着长度为S1，倾角为α的斜面运动到D点（其受到的阻力为车重k1倍)。若k1=k2=k，请问与原路径相比,哪个更省时，为什么？36.【2014·江西吉安一中高三第一次阶段考试】如图所示，一内壁光滑的细管弯成半径为R=0。4m的半圆形轨道CD,竖直放置，其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好。置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连，B处为弹簧的自然状态。将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处，然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N。水平轨道以B处为界，左侧AB段长为x=0。3m，与小球的动摩擦因数为，右侧BC段光滑.g=10m/s2,求：（1）弹簧在压缩时所储存的弹性势能.（2）小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力大小.37。【2014·江西稳派名校学术联盟高三调研】（16分）如图所示,倾角为θ的固定斜面的底端有一挡板M，轻弹簧的下端固定在挡板M上，在自然长度下，弹簧的上端在O位置。质量为m的物块A（可视为质点)从P点以初速度v0沿斜面向下运动，PO＝x0，物块A与弹簧接触后将弹簧上端压到O＇点位置，然后A被弹簧弹回.A离开弹簧后,恰好能回到P点。已知A与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度用g表示。求：（1)物块A运动到O点的速度大小；(2）O点和O＇点间的距离x1;（3）在压缩过程中弹簧具有的最大弹性势能EP。38.【2014·太原五中12月高三月考】如图，斜面、水平轨道和半径R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道,水平轨道与半圆的最低点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m=0。1kg的小球从水平地面上A点斜向上抛出，并在半圆轨道最高点D水平进入轨道，然后沿斜面向上，达到最大高度h=6。25m.（不计空气阻力，小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失.(g取10m/s2）求（1）小球抛出时的速度(角度可用三角函数表示）（2）小球抛出点A到D的水平距离(3）小球运动到半圆轨道最低点时球对轨道的压力39。【2013·西安一中第一学期期末考试题】（15分)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v—t图象，如图所示（除2s—10s时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）.已知在小车运动的过程中,2s—14s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg，可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。求:（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率；（3）小车在加速运动过程中位移的大小。40。【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】（10分）有一个固定的光滑直杆,该直杆与水平面的夹角为53°，杆上套着一个质量为m=2kg的滑块(可视为质点）。（1）如图甲所示，滑块从O点由静止释放，下滑了位移x=1m后到达P点，求滑块此时的速率。（2）如果用不可伸长的细绳将滑块m与另一个质量为M=2.7kg的物块通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂M而绷紧，此时滑轮左侧绳恰好水平，其长度L=m(如图乙所示）.再次将滑块从O点由静止释放，求滑块滑至P点的速度大小。（整个运动过程中M不会触地，sin53°＝0。8,cos53°＝0。6，g取10m/s2）41.【2014·西安铁一中国际合作学校高三11月模拟】(12分)“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一,奥运会期间在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，负责接送比赛选手和运输器材，在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力恒定,求此过程中（1）电动车的额定功率；（2)电动车由静止开